可持续发展与系统集成方法论*，本文主要内容关键词为：方法论论文,系统集成论文,可持续发展论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
1 可持续发展与系统集成的时代意义
人类发展经历了一个漫长的过程，300多万年前完成从猿到人的过渡，1.5万年前开始驯养狗、羊等动物，1万年前开始栽培作物。上下五千年，人类在认识世界和改造世界的过程中，不断地从自然界摄取有用之资源，向自然界排放污染的废物。当时人口稀少、能力低下，环境污染了，人们还可以迁移，依靠大自然的自净能力，环境日渐恢复自然态。可是近几百年，随着人口剧增，工业发达，科学猛进，人类干涉大自然的能力日益增强，在大肆消耗资源、破坏生态、污染环境的教训中开始醒悟到可持续发展的重要性[1]。
由于交通发达，信息通畅，从而地球上的时间距离日益缩短；又由于科学界对非线性混沌理论的揭示，理解到某些时间某个地点的微小扰动可能会对今后某个时期遥远的某些区域引发巨大的波动；于是人类开始醒悟到自身处于一个庞大的多层次的巨系统之中，思考问题必须按照系统思路，对现实世界给以科学的解剖分析与综合集成[2]。从方法论上说，就是要从宏观把握微观，从长远把握近期，从全局把握局部，从质变把握量变。
从管理或工业工程发展的阶段来说，可以划分成4个时代，即科学管理时代（1890～1940年），运筹学时代（1930～1980年），系统工程时代（1960～2000年）以及集成企业时代（1980～20？？年）[3]。其中集成企业在实质上就是系统集成的一种形式而已。
总之，面临21世纪的今天，可持续发展和系统集成是时代的需要，也是时代的特征，对人类的发展将具有划时代的意义。
2 可持续发展的两个层次
人类活动的内容丰富多采，可以涉及人口、经济、资源、能源、教育、科技、生态、环境、城市、……等。其中每一项都是一个复杂的系统，其自身都存在可持续发展问题。例如人口，某些发达国家，其总和生育率已经低于更替水平，存在着人口总量难于维持原有水平的问题；而某些待发展国家，存在着人口爆炸问题；就全世界来说，人口总量已经超过50亿，要不了30～40年又将翻番，而人口分布疏密更形分野。再如能源，核聚变尚未能进入居民利用阶段，而优质矿藏能源已经频发枯竭的预警信号。至于生态，生物链时被打断，稀有物种时有濒临灭绝之虞。谈及环境，生活质量日渐下降，某些城市的水、气、垃圾和噪声等污染已经达到人类难于承受的程度。又如经济，资金时时捉襟见肘，盈亏失衡，发展难于持续均衡。教育系统，局部地区师资流失，难以为继。凡此种种都是各个系统在开放条件下自身存在的内在可持续发展问题。
更进一步看，除了各个内在可持续发展问题之外，这些系统通过集成又构成了一个人类——自然的总体大系统。这些系统相互牵连，整体是否可持续发展呢？这又产生了一个新问题。这是多系统集成可持续发展问题。
例如，破坏生态，牺牲环境，消耗资源，可以求得经济的高速发展，可是资源枯竭，环境低劣，生态失衡，人类生活质量下降，社会负担加重，反过来危及了经济自身，失去可持续之可能。再如一产效率不高，生产萎缩，而二产、三产发展迅猛，结构失衡，人民生活难于保障，经济发展势必失稳而波动，总体发展必然停滞。
因此，本文特此建议：可持续发展可以分解成两个层次，一是单系统内在可持续发展；二是多系统集成可持续发展。研究的方法论可遵循大系统集成的思路展开。这样，各行各业的研究与实践既可突出重点，又不失偏颇；既有各别现实的可操作性，又有整体推进的可能性。
3 系统集成“协和程度”的3个等级
从各个分系统（相对而言）集成一个总系统，其中各个系统的运行势必相互关联，可能相互牵扯约束，也可能相互依存推动。各个分系统相互之间的协和程度可以分成3个等级，即协调、协同与和谐。从系统科学与系统工程的角度来看可以用“1加1是否大于2”作为判据来给以判断，并可用“协和度”给以定量表示，如表1所示。
表1 协和程度的分级
注：F为集成前各分系统的成效的总和；
W为集成后的总成效； s为协和度。
协调为第1等级，指的是：当各分系统集成后所获得的总成效W能维持原有的各成效的总和F，即1+1＝2，也即W＝F。这说明各分系统相互之间尚能协调共存，既未发生严重内耗，也未能相互推动获取更多的成效。
协同为第2等级，指的是：当各分系统集成后所获得的总成效超过了原有的各成效的总和，即1+1＞，也即W＞F。这说明各个分系统之间能够相互激励，相互推动，从而获得了更多的成效
和谐为第3等级，指的是：当各分系统集成后总成效极佳，1+1》2，即W》F，而各分系统用拟人化的言语来说的话乃是“心情舒畅”，乐于“共生共荣”，从社会人文的角度考察达到了“和谐”的程度。
一般地考察上述3个等级已经足矣。这是因为在集成中理应特别关心1+1≥2。不过，在实际中的确会发生1+1＜2的事实。为了完整性，必须考虑各分系统之间的相互矛盾，相互制约，相互推诿，相互牵扯。当1+1＜2（即W＜F）时，可称为“制约级”；当1+1《2（即W《F）时，称为“对抗级”。
协和程度分级的判据是
W≥F ？ （1）
协和度用s表示，可计算如下：
4 系统集成的临界点理论
各个分系统集成为总系统，究竟是量的迭加，还是有质的升华，通常存在着一种“临界点”现象。
众所周知，原子弹爆炸有个“临界质量”；企业大小有个“经济规模”；经营额多少有个“盈亏平衡点”；协同学中复杂系统演化有个“序参量”。
关于经济增长方式从粗放型向集约型转变，其评价标准是：广义科技贡献率是否达到50～60%以上。
至于环境保护，污染排放是否超过了大自然的自净能力是临界点。
谈及健康的经济发展速度，存在着自力更生的最高年增长率。根据SEEM理论（社会经济发动机理论）[4]，我国目前这个临界的增长率约为14%，因而现实的可持续稳定的年增长率以7～9%为妥，如图1所示。
图1 SEEM特性图
再如价格，乃是反映社会经济发展健康与否的“体温表”。根据价格系统临界点理论（PSCP理论），广义毛利率有一个临界系数，或临界向量，可借以判断价格是否内生地轮番上涨[5][6]。其临界系数r[，cr]可定量地表述为，
总之，好事环事转化中都存在着相应的临界点，如图2所示。临界点犹如一个阀门，控制着事物的转化。至于系统集成是否能够实现“1+1＞2”，在其方法论研究中对临界点理论必须给以特别的关注。
图2 好事环事转化图